Question

11．如甲圖所示的電路中，電源電壓為16V恒定不變．R₀為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器，閉合開關(guān)S后，在滑片P滑動(dòng)的過程中，電壓表與電流表示數(shù)的變化關(guān)系如圖乙所示，根據(jù)圖象信息可知，下列判斷正確的是（　　）

• A． R₀的阻值是10Ω
• B． 電路的最大總功率是25.6W
• C． R₀的最小功率是3.2W
• D． 滑動(dòng)變阻器的最大阻值是70Ω

Answer 1

分析 （1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為0時(shí)，電路為R₀的簡(jiǎn)單電路，電路中的電流最大，根據(jù)乙圖讀出此時(shí)的電流，根據(jù)歐姆定律表示出電源的電壓；當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，根據(jù)圖象讀出此時(shí)電路中的電流和R兩端的最大電壓，根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律表示出電源的電壓，利用電源的電壓不變得出等式即可求出R₀的阻值，進(jìn)一步求出電源的電壓；
（2）根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律表示出電路中的電流，根據(jù)P=UI求出電路最大的總電功率，進(jìn)一步得出R₀的阻值消耗電功率的最小值．

解答 解：（1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為0時(shí)，電路為R₀的簡(jiǎn)單電路，
由乙圖可知，電路中的最大電流I_大=1.6A，
由I=$\frac{U}{{R}_{0}}$可得，電源電壓：
U=I_大R₀=1.6A×R₀，
當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，
由乙圖可知，電路中的最小電流I_最小=0.2A，R兩端的電壓U_R=14V，
則滑動(dòng)變阻器的最大阻值：
R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{最小}}$=$\frac{14V}{0.2A}$=70Ω，故D正確；
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，電源的電壓：
U=I_最小R₀+U_R=0.2A×R₀+14V，
因電源的電壓不變，
所以，1.6A×R₀=0.2A×R₀+14V，
解得：R₀=10Ω，故A正確；
電源的電壓U=I_大R₀=1.6A×10Ω=16V；
（2）電路的最大總功率是：P_最大=UI_最大=16V×1.6A=25.6W，故B正確；
R₀的最小功率：P_最小=I_最小²R₀=（0.2A）²×10Ω=0.4W，故C錯(cuò)誤．
故選ABD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是滑動(dòng)變阻器最大電功率的判斷，有一定的難度．